چگونه EEG موبایل میتواند از رانندگی حواسپرت جلوگیری کند
به اشتراک گذاری:
رانندگی ایمن یک نگرانی عمده برای همه است. فناوری جدید خودروهای خودران را به ما معرفی کرده است با این امید که تصادفاتی که ناشی از خطای انسانی است را کاهش دهد. همچنین ویژگیهایی را معرفی کرده است که هدف آنها ایمنتر و لذتبخشتر کردن رانندگی است. این ویژگیها شامل نمایشگرهای هدآپ روی شیشههای جلو و سیستمهای ترمز اتوماتیک است، برای مثال.
از سال 2010، تلفات ترافیکی در سطح جهانی 5% کاهش یافته است. با این حال، هر سال 1.19 میلیون نفر در تصادفات خودرو جان خود را از دست میدهند. علاوه بر این، تصادفات خودرو سالانه تا 50 میلیون نفر را زخمی میکند.
هیچچیزی مهمتر از این نیست که سیستم یک خودرو چقدر پیشرفته است، مغز انسان قدرتمندترین کامپیوتر است. درک حواسپرتی شناختی نقش مهمی در اطمینان از ایمنی در جاده دارد.
چرا حواسپرتی کشنده است
انسانها خود را فریب دادهاند و فکر میکنند که میتوانند چندکار را همزمان انجام دهند. مطالعات نشان میدهند که مغز انسان نمیتواند به طور مؤثر چندکار را همزمان انجام دهد بدون اینکه کاهش قابل توجهی در سرعت و دقت حاصل شود.
صحبت کردن با یک تلفن همراه یا سیستم سرگرمی در حین رانندگی در جامعه امروز بسیار رایج است. با این حال، این میتواند خطرناک باشد زیرا شما را از جاده پرت میکند.
قوانین رانندگی حواسپرتی سعی میکنند ایمنی رانندگان را بهبود بخشند. مهندسان خودروها را به گونهای طراحی میکنند که بدون استفاده از دستها استفاده از آنها آسانتر باشد تا حواسپرتی را کاهش دهند. با این حال، تصادفاتی که شامل رانندگان حواسپرت است هنوز روزانه نه کشته در ایالات متحده ایجاد میکند.
فرستادن یک پیامک سریع ممکن است فوری به نظر برسد، اما برداشتن چشمانتان از جاده به هر دلیلی میتواند کشنده باشد. CDC تخمین میزند که پیامک زدن در حین رانندگی با سرعت 55 مایل در ساعت مانند رانندگی در یک زمین فوتبال با چشمان بسته است. رانندگی حواسپرت به دلایل زیادی میتواند اتفاق بیفتد، مانند خستگی، ناراحتی یا استفاده از داروها یا الکل.
هدستهای EEG بیسیم میتوانند حواسپرتیها را در حین رانندگی تشخیص دهند و کمک کنند تا تصادفات در زمان واقعی پیشگیری شوند. در سال 2013، باشگاه خودروسواری سلطنتی استرالیای غربی این تئوری را آزمایش کرد.
خودروی تعیینشده با انرژی توجه حواسپرتی در رانندگی را آزمایش میکند. منبع: RAC
خودروهای تعیینشده با انرژی توجه
همانطور که مثال CDC نشان میدهد، مغز ما نمیتواند اطلاعات فوری را در حین حواسپرتی پردازش کند. RAC استرالیای غربی کشف کرده است که 20% از رانندگان استرالیایی که در تصادفات شرکت کردهاند به شیئی که به آن برخورد کردهاند نگاه میکردند. با این حال، آنها نمیتوانستند آنچه در حال اتفاق افتادن بود را به خاطر حواسپرتی شناختی درک کنند.
"مغز در واقع یک ماشین توجه است،" جفری مککلا، یکی از بنیانگذاران و رئیس فناوری EMOTIV توضیح داد. قسمت جلویی مغز باید فعال باشد و در رانندگی بسیار درگیر شود زیرا مغز ناخودآگاه نمیداند که خارج شدن از یک خط چه مشکلی ایجاد خواهد کرد."
ایده این است: اگر خودروی شما بتواند حس کند که شما حواسپرت هستید و سرعت خود را کاهش دهد؟ RAC با EMOTIV همکاری کرد تا یک هیوندای i40 را تغییر دهد که بتواند این کار را انجام دهد. به رانندگان یک هدست EEG سری EPOC با 14 کانال نصب شد که با وسیله نقلیه ارتباط برقرار میکرد. عملکرد مغز مستقیماً بر سرعت خودرو تأثیر میگذاشت.
بعد از انجام اندازهگیریهای مرجع برای حالتهای مختلف مغزی از جمله چشمهای باز/بسته، نرخ نگاه، "حواسپرتی" و غیره، وسیله نقلیه بهگونهای برنامهریزی شد که وقتی شخص حواسپرت بود، سرعت خود را کاهش دهد. خودرو همچنین واکنش نشان میداد زمانی که راننده سر خود را از جاده دور میکرد، همانطور که توسط ژیروسکوپ داخلی EPOC مشخص شده است.
RAC خودروی "تعیینشده با انرژی توجه" را به یک سفر جادهای برد تا ثابت کند که حواسپرتی بر همه تأثیر دارد. این سفر جادهای با یک سری آزمایشهای مدار بسته دنبال شد تا مسئله حواسپرتی شناختی به ویژه در طول مسیرهای طولانی جاده را بیشتر بررسی کند. در حالی که خودروی تغییر یافته در مقیاس وسیع تولید نشده، اما آگاهی عمومی را در مورد اینکه چقدر راحت میتوانیم در حین رانندگی حواسپرت شویم ایجاد کرد.
جاذبه یک سیستم هوشمند مغز به وسیله نقلیه (B2V) برای تولیدکنندگان خودرو از دست نرفته است. در سال 2018، نیسان یک نمونه اولیه B2V را معرفی کرد که میتواند به ترجیحات یک کاربر تنظیم شود و به سرعت در شرایط اضطراری پاسخ دهد.
"با پیشبینی حرکت مورد نظر، سیستمها میتوانند 0.2 تا 0.5 ثانیه سریعتر از زمان پاسخ متوسط انسان عمل کنند (چرخاندن فرمان یا کاهش سرعت خودرو)، و زمان واکنش را بهبود ببخشند در حالی که در اغلب موارد برای راننده غیرقابل درک است،" نیسان توضیح داد.
هشدارهای در زمان واقعی میتوانند رانندگان را از ضعف قبل از اینکه خیلی خسته شوند، آگاه کنند.
هشدارهای خوابآلودگی
احساس خوابآلودگی برای ذهن آگاه واضحتر از حواسپرتی است. با این حال، در زمانی که راننده شروع به خمیازه کشیدن یا تکان دادن سرش میکند، خطر برای خود و دیگران از قبل قریبالوقوع است. به همین دلیل است که محققان در حال بررسی استفاده از EEG بیسیم برای پیشبینی رانندگی خوابآلود قبل از اینکه خیلی دیر باشد.
اگر چنین سیستمی برای تشخیص خوابآلودگی در سیستم عملیاتی یک خودرو پیادهسازی شود، ممکن است راننده در نخستین نشانه حواسپرتی شناختی هشدار دریافت کند. این مفهوم ممکن است برای حواسپرتی عمومی نیز مفید باشد.
یک مطالعه دانشگاهی یک چارچوب نرمافزاری ایجاد کرد و از یک هدست EPOC برای تشخیص حواسپرتی حین سخنرانی استفاده کرد. هشدارهای پیامکی لرزشی برای تلفنهای همراه دانشجویان ارسال شد زمانی که تمرکز کاهش یافت، که به 75% از شرکتکنندگان اجازه داد تمرکز خود را بازیابی و حفظ کنند.
خوابآلودگی یک فرد میتواند از طریق نشانههای بصری مختلفی مانند تکان دادن سر، بستن چشمها و خمیازه کشیدن شناسایی شود. یک مطالعه توسط لی و همکاران در دانشگاه ملی پکیونگ از ویدیو و دادههای EEG برای مشاهده حالتهای مغزی بیدار و تغییرات و حرکات سر استفاده کرد. آنها دقت تشخیص 96.24% را در هنگام مشاهده رویدادهای "کمی خوابآلود" گزارش کردند.
با پیشرفت بیشتر این ایده، یک مطالعه در سال 2017 یک الگوریتم نظرسنجی طراحی و پیادهسازی کرد تا عمقهای مختلف خوابآلودگی را اندازهگیری کند. هدف این است که خوابآلودگی را در زمان واقعی بهسرعت شناسایی کنیم تا از تبدیل آن به وضعیت خطرناک در حین رانندگی جلوگیری کنیم. یک EMOTIV EPOC برای اندازهگیری فعالیت مغزی در طول آزمایش استفاده شد. نویسندگان گزارش دادند که موفقیت در جداسازی مراحل خوابآلودگی و بیداری 82% بوده است.
EEG همراه با نشانههای بصری مانند خمیازه کشیدن برای شناسایی از دست دادن هوشیاری در موضوع در حین رانندگی اندازهگیری میشود. منبع: لی و همکاران، 2015
آرام باشید و برانید
سازمان ملل هدف دارد که تلفات و آسیبهای ترافیکی را تا سال 2030 به نصف کاهش دهد. دانشمندان و مهندسان میتوانند یاد بگیرند که رانندگان حواسپرت چگونه فکر میکنند و وسایل نقلیهای طراحی کنند که به آنها کمک کنند. این امر به دلیل قیمت و دسترسی دستگاههای EEG بیسیم و قابل حمل ممکن است.
محققان از EEG قابل حمل برای مطالعه رانندگی حواسپرت از ذهنآگاهی تا تشخیص خوابآلودگی، برای جلوگیری از تصادفات در جاده استفاده میکنند.
منابع
1. آسیبهای ترافیکی. (2023، 13 دسامبر). سازمان جهانی بهداشت: WHO. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/road-traffic-injuries
2. مادور، کوین پی و آنتونی دی واگنر. (2019، 1 آوریل). هزینههای چندوظیفگی. PubMed Central (PMC).
3. رانندگی حواسپرت. (2023). NHTSA. https://www.nhtsa.gov/risky-driving/distracted-driving
4. رانندگی حواسپرت | ایمنی حمل و نقل | مرکز آسیب | CDC. (بیزمان). https://www.cdc.gov/distracted-driving/about/
5. استینسون، ال. (2013، 8 نوامبر). این خودرو زمانی که شما حواسپرت هستید سرعتش را کاهش میدهد. WIRED. https://www.wired.com/2013/11/this-car-slows-down-when-youre-not-paying-attention/
6. RAC WA. (2013، 17 نوامبر). تجربه سفر کار و خودرو با انرژی توجه RAC [ویدئو]. یوتیوب. https://youtu.be/D8WHS0T4N08
7. CNET Cars. (2018، 8 ژانویه). CES 2018: فناوری مغز-به-خودرو نیسان میتواند نوعی ذهن شما را بخواند [ویدئو]. یوتیوب. https://youtu.be/pEthcB-P5Qw
8. مغز-به-خودرو | نوآوری |. (بیزمان). نیسان جهانی. https://www.nissan-global.com/EN/INNOVATION/TECHNOLOGY/ARCHIVE/B2V/
9. چاریثا، س.، کاروناندا، آ.، و فیلیپ، گ. (2017). چارچوبی برای مدلسازی بازیابی توجه. مجله علوم کاربردی و فیزیکی، 3(2). https://doi.org/10.20474/japs-3.2.1
10. لی، گ.، و چونگ، و. (2015). سیستم هدست EEG آگاه به زمینه برای شناسایی زودهنگام خوابآلودگی راننده. حسگرها، 15(8)، 20873–20893. https://doi.org/10.3390/s150820873
11. شِن، ج.، لی، ب.، و شی، اکس. (2017). تشخیص زمان واقعی خوابآلودگی انسان از طریق یک رابط مغز-کامپیوتر قابل حمل. نشریه باز علوم کاربردی، 07(03)، 98–113. https://doi.org/10.4236/ojapps.2017.73009
12. با 1.3 میلیون مرگ و میر ناشی از تصادفات جادهای سالانه، سازمان ملل میخواهد تعداد را تا سال 2030 به نصف کاهش دهد.
(2021، 6 دسامبر). خبرگزاری ملل متحد. در تاریخ 27 مارس 2024 بازدید شد، https://news.un.org/en/story/2021/12/1107152
رانندگی ایمن یک نگرانی عمده برای همه است. فناوری جدید خودروهای خودران را به ما معرفی کرده است با این امید که تصادفاتی که ناشی از خطای انسانی است را کاهش دهد. همچنین ویژگیهایی را معرفی کرده است که هدف آنها ایمنتر و لذتبخشتر کردن رانندگی است. این ویژگیها شامل نمایشگرهای هدآپ روی شیشههای جلو و سیستمهای ترمز اتوماتیک است، برای مثال.
از سال 2010، تلفات ترافیکی در سطح جهانی 5% کاهش یافته است. با این حال، هر سال 1.19 میلیون نفر در تصادفات خودرو جان خود را از دست میدهند. علاوه بر این، تصادفات خودرو سالانه تا 50 میلیون نفر را زخمی میکند.
هیچچیزی مهمتر از این نیست که سیستم یک خودرو چقدر پیشرفته است، مغز انسان قدرتمندترین کامپیوتر است. درک حواسپرتی شناختی نقش مهمی در اطمینان از ایمنی در جاده دارد.
چرا حواسپرتی کشنده است
انسانها خود را فریب دادهاند و فکر میکنند که میتوانند چندکار را همزمان انجام دهند. مطالعات نشان میدهند که مغز انسان نمیتواند به طور مؤثر چندکار را همزمان انجام دهد بدون اینکه کاهش قابل توجهی در سرعت و دقت حاصل شود.
صحبت کردن با یک تلفن همراه یا سیستم سرگرمی در حین رانندگی در جامعه امروز بسیار رایج است. با این حال، این میتواند خطرناک باشد زیرا شما را از جاده پرت میکند.
قوانین رانندگی حواسپرتی سعی میکنند ایمنی رانندگان را بهبود بخشند. مهندسان خودروها را به گونهای طراحی میکنند که بدون استفاده از دستها استفاده از آنها آسانتر باشد تا حواسپرتی را کاهش دهند. با این حال، تصادفاتی که شامل رانندگان حواسپرت است هنوز روزانه نه کشته در ایالات متحده ایجاد میکند.
فرستادن یک پیامک سریع ممکن است فوری به نظر برسد، اما برداشتن چشمانتان از جاده به هر دلیلی میتواند کشنده باشد. CDC تخمین میزند که پیامک زدن در حین رانندگی با سرعت 55 مایل در ساعت مانند رانندگی در یک زمین فوتبال با چشمان بسته است. رانندگی حواسپرت به دلایل زیادی میتواند اتفاق بیفتد، مانند خستگی، ناراحتی یا استفاده از داروها یا الکل.
هدستهای EEG بیسیم میتوانند حواسپرتیها را در حین رانندگی تشخیص دهند و کمک کنند تا تصادفات در زمان واقعی پیشگیری شوند. در سال 2013، باشگاه خودروسواری سلطنتی استرالیای غربی این تئوری را آزمایش کرد.
خودروی تعیینشده با انرژی توجه حواسپرتی در رانندگی را آزمایش میکند. منبع: RAC
خودروهای تعیینشده با انرژی توجه
همانطور که مثال CDC نشان میدهد، مغز ما نمیتواند اطلاعات فوری را در حین حواسپرتی پردازش کند. RAC استرالیای غربی کشف کرده است که 20% از رانندگان استرالیایی که در تصادفات شرکت کردهاند به شیئی که به آن برخورد کردهاند نگاه میکردند. با این حال، آنها نمیتوانستند آنچه در حال اتفاق افتادن بود را به خاطر حواسپرتی شناختی درک کنند.
"مغز در واقع یک ماشین توجه است،" جفری مککلا، یکی از بنیانگذاران و رئیس فناوری EMOTIV توضیح داد. قسمت جلویی مغز باید فعال باشد و در رانندگی بسیار درگیر شود زیرا مغز ناخودآگاه نمیداند که خارج شدن از یک خط چه مشکلی ایجاد خواهد کرد."
ایده این است: اگر خودروی شما بتواند حس کند که شما حواسپرت هستید و سرعت خود را کاهش دهد؟ RAC با EMOTIV همکاری کرد تا یک هیوندای i40 را تغییر دهد که بتواند این کار را انجام دهد. به رانندگان یک هدست EEG سری EPOC با 14 کانال نصب شد که با وسیله نقلیه ارتباط برقرار میکرد. عملکرد مغز مستقیماً بر سرعت خودرو تأثیر میگذاشت.
بعد از انجام اندازهگیریهای مرجع برای حالتهای مختلف مغزی از جمله چشمهای باز/بسته، نرخ نگاه، "حواسپرتی" و غیره، وسیله نقلیه بهگونهای برنامهریزی شد که وقتی شخص حواسپرت بود، سرعت خود را کاهش دهد. خودرو همچنین واکنش نشان میداد زمانی که راننده سر خود را از جاده دور میکرد، همانطور که توسط ژیروسکوپ داخلی EPOC مشخص شده است.
RAC خودروی "تعیینشده با انرژی توجه" را به یک سفر جادهای برد تا ثابت کند که حواسپرتی بر همه تأثیر دارد. این سفر جادهای با یک سری آزمایشهای مدار بسته دنبال شد تا مسئله حواسپرتی شناختی به ویژه در طول مسیرهای طولانی جاده را بیشتر بررسی کند. در حالی که خودروی تغییر یافته در مقیاس وسیع تولید نشده، اما آگاهی عمومی را در مورد اینکه چقدر راحت میتوانیم در حین رانندگی حواسپرت شویم ایجاد کرد.
جاذبه یک سیستم هوشمند مغز به وسیله نقلیه (B2V) برای تولیدکنندگان خودرو از دست نرفته است. در سال 2018، نیسان یک نمونه اولیه B2V را معرفی کرد که میتواند به ترجیحات یک کاربر تنظیم شود و به سرعت در شرایط اضطراری پاسخ دهد.
"با پیشبینی حرکت مورد نظر، سیستمها میتوانند 0.2 تا 0.5 ثانیه سریعتر از زمان پاسخ متوسط انسان عمل کنند (چرخاندن فرمان یا کاهش سرعت خودرو)، و زمان واکنش را بهبود ببخشند در حالی که در اغلب موارد برای راننده غیرقابل درک است،" نیسان توضیح داد.
هشدارهای در زمان واقعی میتوانند رانندگان را از ضعف قبل از اینکه خیلی خسته شوند، آگاه کنند.
هشدارهای خوابآلودگی
احساس خوابآلودگی برای ذهن آگاه واضحتر از حواسپرتی است. با این حال، در زمانی که راننده شروع به خمیازه کشیدن یا تکان دادن سرش میکند، خطر برای خود و دیگران از قبل قریبالوقوع است. به همین دلیل است که محققان در حال بررسی استفاده از EEG بیسیم برای پیشبینی رانندگی خوابآلود قبل از اینکه خیلی دیر باشد.
اگر چنین سیستمی برای تشخیص خوابآلودگی در سیستم عملیاتی یک خودرو پیادهسازی شود، ممکن است راننده در نخستین نشانه حواسپرتی شناختی هشدار دریافت کند. این مفهوم ممکن است برای حواسپرتی عمومی نیز مفید باشد.
یک مطالعه دانشگاهی یک چارچوب نرمافزاری ایجاد کرد و از یک هدست EPOC برای تشخیص حواسپرتی حین سخنرانی استفاده کرد. هشدارهای پیامکی لرزشی برای تلفنهای همراه دانشجویان ارسال شد زمانی که تمرکز کاهش یافت، که به 75% از شرکتکنندگان اجازه داد تمرکز خود را بازیابی و حفظ کنند.
خوابآلودگی یک فرد میتواند از طریق نشانههای بصری مختلفی مانند تکان دادن سر، بستن چشمها و خمیازه کشیدن شناسایی شود. یک مطالعه توسط لی و همکاران در دانشگاه ملی پکیونگ از ویدیو و دادههای EEG برای مشاهده حالتهای مغزی بیدار و تغییرات و حرکات سر استفاده کرد. آنها دقت تشخیص 96.24% را در هنگام مشاهده رویدادهای "کمی خوابآلود" گزارش کردند.
با پیشرفت بیشتر این ایده، یک مطالعه در سال 2017 یک الگوریتم نظرسنجی طراحی و پیادهسازی کرد تا عمقهای مختلف خوابآلودگی را اندازهگیری کند. هدف این است که خوابآلودگی را در زمان واقعی بهسرعت شناسایی کنیم تا از تبدیل آن به وضعیت خطرناک در حین رانندگی جلوگیری کنیم. یک EMOTIV EPOC برای اندازهگیری فعالیت مغزی در طول آزمایش استفاده شد. نویسندگان گزارش دادند که موفقیت در جداسازی مراحل خوابآلودگی و بیداری 82% بوده است.
EEG همراه با نشانههای بصری مانند خمیازه کشیدن برای شناسایی از دست دادن هوشیاری در موضوع در حین رانندگی اندازهگیری میشود. منبع: لی و همکاران، 2015
آرام باشید و برانید
سازمان ملل هدف دارد که تلفات و آسیبهای ترافیکی را تا سال 2030 به نصف کاهش دهد. دانشمندان و مهندسان میتوانند یاد بگیرند که رانندگان حواسپرت چگونه فکر میکنند و وسایل نقلیهای طراحی کنند که به آنها کمک کنند. این امر به دلیل قیمت و دسترسی دستگاههای EEG بیسیم و قابل حمل ممکن است.
محققان از EEG قابل حمل برای مطالعه رانندگی حواسپرت از ذهنآگاهی تا تشخیص خوابآلودگی، برای جلوگیری از تصادفات در جاده استفاده میکنند.
منابع
1. آسیبهای ترافیکی. (2023، 13 دسامبر). سازمان جهانی بهداشت: WHO. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/road-traffic-injuries
2. مادور، کوین پی و آنتونی دی واگنر. (2019، 1 آوریل). هزینههای چندوظیفگی. PubMed Central (PMC).
3. رانندگی حواسپرت. (2023). NHTSA. https://www.nhtsa.gov/risky-driving/distracted-driving
4. رانندگی حواسپرت | ایمنی حمل و نقل | مرکز آسیب | CDC. (بیزمان). https://www.cdc.gov/distracted-driving/about/
5. استینسون، ال. (2013، 8 نوامبر). این خودرو زمانی که شما حواسپرت هستید سرعتش را کاهش میدهد. WIRED. https://www.wired.com/2013/11/this-car-slows-down-when-youre-not-paying-attention/
6. RAC WA. (2013، 17 نوامبر). تجربه سفر کار و خودرو با انرژی توجه RAC [ویدئو]. یوتیوب. https://youtu.be/D8WHS0T4N08
7. CNET Cars. (2018، 8 ژانویه). CES 2018: فناوری مغز-به-خودرو نیسان میتواند نوعی ذهن شما را بخواند [ویدئو]. یوتیوب. https://youtu.be/pEthcB-P5Qw
8. مغز-به-خودرو | نوآوری |. (بیزمان). نیسان جهانی. https://www.nissan-global.com/EN/INNOVATION/TECHNOLOGY/ARCHIVE/B2V/
9. چاریثا، س.، کاروناندا، آ.، و فیلیپ، گ. (2017). چارچوبی برای مدلسازی بازیابی توجه. مجله علوم کاربردی و فیزیکی، 3(2). https://doi.org/10.20474/japs-3.2.1
10. لی، گ.، و چونگ، و. (2015). سیستم هدست EEG آگاه به زمینه برای شناسایی زودهنگام خوابآلودگی راننده. حسگرها، 15(8)، 20873–20893. https://doi.org/10.3390/s150820873
11. شِن، ج.، لی، ب.، و شی، اکس. (2017). تشخیص زمان واقعی خوابآلودگی انسان از طریق یک رابط مغز-کامپیوتر قابل حمل. نشریه باز علوم کاربردی، 07(03)، 98–113. https://doi.org/10.4236/ojapps.2017.73009
12. با 1.3 میلیون مرگ و میر ناشی از تصادفات جادهای سالانه، سازمان ملل میخواهد تعداد را تا سال 2030 به نصف کاهش دهد.
(2021، 6 دسامبر). خبرگزاری ملل متحد. در تاریخ 27 مارس 2024 بازدید شد، https://news.un.org/en/story/2021/12/1107152
رانندگی ایمن یک نگرانی عمده برای همه است. فناوری جدید خودروهای خودران را به ما معرفی کرده است با این امید که تصادفاتی که ناشی از خطای انسانی است را کاهش دهد. همچنین ویژگیهایی را معرفی کرده است که هدف آنها ایمنتر و لذتبخشتر کردن رانندگی است. این ویژگیها شامل نمایشگرهای هدآپ روی شیشههای جلو و سیستمهای ترمز اتوماتیک است، برای مثال.
از سال 2010، تلفات ترافیکی در سطح جهانی 5% کاهش یافته است. با این حال، هر سال 1.19 میلیون نفر در تصادفات خودرو جان خود را از دست میدهند. علاوه بر این، تصادفات خودرو سالانه تا 50 میلیون نفر را زخمی میکند.
هیچچیزی مهمتر از این نیست که سیستم یک خودرو چقدر پیشرفته است، مغز انسان قدرتمندترین کامپیوتر است. درک حواسپرتی شناختی نقش مهمی در اطمینان از ایمنی در جاده دارد.
چرا حواسپرتی کشنده است
انسانها خود را فریب دادهاند و فکر میکنند که میتوانند چندکار را همزمان انجام دهند. مطالعات نشان میدهند که مغز انسان نمیتواند به طور مؤثر چندکار را همزمان انجام دهد بدون اینکه کاهش قابل توجهی در سرعت و دقت حاصل شود.
صحبت کردن با یک تلفن همراه یا سیستم سرگرمی در حین رانندگی در جامعه امروز بسیار رایج است. با این حال، این میتواند خطرناک باشد زیرا شما را از جاده پرت میکند.
قوانین رانندگی حواسپرتی سعی میکنند ایمنی رانندگان را بهبود بخشند. مهندسان خودروها را به گونهای طراحی میکنند که بدون استفاده از دستها استفاده از آنها آسانتر باشد تا حواسپرتی را کاهش دهند. با این حال، تصادفاتی که شامل رانندگان حواسپرت است هنوز روزانه نه کشته در ایالات متحده ایجاد میکند.
فرستادن یک پیامک سریع ممکن است فوری به نظر برسد، اما برداشتن چشمانتان از جاده به هر دلیلی میتواند کشنده باشد. CDC تخمین میزند که پیامک زدن در حین رانندگی با سرعت 55 مایل در ساعت مانند رانندگی در یک زمین فوتبال با چشمان بسته است. رانندگی حواسپرت به دلایل زیادی میتواند اتفاق بیفتد، مانند خستگی، ناراحتی یا استفاده از داروها یا الکل.
هدستهای EEG بیسیم میتوانند حواسپرتیها را در حین رانندگی تشخیص دهند و کمک کنند تا تصادفات در زمان واقعی پیشگیری شوند. در سال 2013، باشگاه خودروسواری سلطنتی استرالیای غربی این تئوری را آزمایش کرد.
خودروی تعیینشده با انرژی توجه حواسپرتی در رانندگی را آزمایش میکند. منبع: RAC
خودروهای تعیینشده با انرژی توجه
همانطور که مثال CDC نشان میدهد، مغز ما نمیتواند اطلاعات فوری را در حین حواسپرتی پردازش کند. RAC استرالیای غربی کشف کرده است که 20% از رانندگان استرالیایی که در تصادفات شرکت کردهاند به شیئی که به آن برخورد کردهاند نگاه میکردند. با این حال، آنها نمیتوانستند آنچه در حال اتفاق افتادن بود را به خاطر حواسپرتی شناختی درک کنند.
"مغز در واقع یک ماشین توجه است،" جفری مککلا، یکی از بنیانگذاران و رئیس فناوری EMOTIV توضیح داد. قسمت جلویی مغز باید فعال باشد و در رانندگی بسیار درگیر شود زیرا مغز ناخودآگاه نمیداند که خارج شدن از یک خط چه مشکلی ایجاد خواهد کرد."
ایده این است: اگر خودروی شما بتواند حس کند که شما حواسپرت هستید و سرعت خود را کاهش دهد؟ RAC با EMOTIV همکاری کرد تا یک هیوندای i40 را تغییر دهد که بتواند این کار را انجام دهد. به رانندگان یک هدست EEG سری EPOC با 14 کانال نصب شد که با وسیله نقلیه ارتباط برقرار میکرد. عملکرد مغز مستقیماً بر سرعت خودرو تأثیر میگذاشت.
بعد از انجام اندازهگیریهای مرجع برای حالتهای مختلف مغزی از جمله چشمهای باز/بسته، نرخ نگاه، "حواسپرتی" و غیره، وسیله نقلیه بهگونهای برنامهریزی شد که وقتی شخص حواسپرت بود، سرعت خود را کاهش دهد. خودرو همچنین واکنش نشان میداد زمانی که راننده سر خود را از جاده دور میکرد، همانطور که توسط ژیروسکوپ داخلی EPOC مشخص شده است.
RAC خودروی "تعیینشده با انرژی توجه" را به یک سفر جادهای برد تا ثابت کند که حواسپرتی بر همه تأثیر دارد. این سفر جادهای با یک سری آزمایشهای مدار بسته دنبال شد تا مسئله حواسپرتی شناختی به ویژه در طول مسیرهای طولانی جاده را بیشتر بررسی کند. در حالی که خودروی تغییر یافته در مقیاس وسیع تولید نشده، اما آگاهی عمومی را در مورد اینکه چقدر راحت میتوانیم در حین رانندگی حواسپرت شویم ایجاد کرد.
جاذبه یک سیستم هوشمند مغز به وسیله نقلیه (B2V) برای تولیدکنندگان خودرو از دست نرفته است. در سال 2018، نیسان یک نمونه اولیه B2V را معرفی کرد که میتواند به ترجیحات یک کاربر تنظیم شود و به سرعت در شرایط اضطراری پاسخ دهد.
"با پیشبینی حرکت مورد نظر، سیستمها میتوانند 0.2 تا 0.5 ثانیه سریعتر از زمان پاسخ متوسط انسان عمل کنند (چرخاندن فرمان یا کاهش سرعت خودرو)، و زمان واکنش را بهبود ببخشند در حالی که در اغلب موارد برای راننده غیرقابل درک است،" نیسان توضیح داد.
هشدارهای در زمان واقعی میتوانند رانندگان را از ضعف قبل از اینکه خیلی خسته شوند، آگاه کنند.
هشدارهای خوابآلودگی
احساس خوابآلودگی برای ذهن آگاه واضحتر از حواسپرتی است. با این حال، در زمانی که راننده شروع به خمیازه کشیدن یا تکان دادن سرش میکند، خطر برای خود و دیگران از قبل قریبالوقوع است. به همین دلیل است که محققان در حال بررسی استفاده از EEG بیسیم برای پیشبینی رانندگی خوابآلود قبل از اینکه خیلی دیر باشد.
اگر چنین سیستمی برای تشخیص خوابآلودگی در سیستم عملیاتی یک خودرو پیادهسازی شود، ممکن است راننده در نخستین نشانه حواسپرتی شناختی هشدار دریافت کند. این مفهوم ممکن است برای حواسپرتی عمومی نیز مفید باشد.
یک مطالعه دانشگاهی یک چارچوب نرمافزاری ایجاد کرد و از یک هدست EPOC برای تشخیص حواسپرتی حین سخنرانی استفاده کرد. هشدارهای پیامکی لرزشی برای تلفنهای همراه دانشجویان ارسال شد زمانی که تمرکز کاهش یافت، که به 75% از شرکتکنندگان اجازه داد تمرکز خود را بازیابی و حفظ کنند.
خوابآلودگی یک فرد میتواند از طریق نشانههای بصری مختلفی مانند تکان دادن سر، بستن چشمها و خمیازه کشیدن شناسایی شود. یک مطالعه توسط لی و همکاران در دانشگاه ملی پکیونگ از ویدیو و دادههای EEG برای مشاهده حالتهای مغزی بیدار و تغییرات و حرکات سر استفاده کرد. آنها دقت تشخیص 96.24% را در هنگام مشاهده رویدادهای "کمی خوابآلود" گزارش کردند.
با پیشرفت بیشتر این ایده، یک مطالعه در سال 2017 یک الگوریتم نظرسنجی طراحی و پیادهسازی کرد تا عمقهای مختلف خوابآلودگی را اندازهگیری کند. هدف این است که خوابآلودگی را در زمان واقعی بهسرعت شناسایی کنیم تا از تبدیل آن به وضعیت خطرناک در حین رانندگی جلوگیری کنیم. یک EMOTIV EPOC برای اندازهگیری فعالیت مغزی در طول آزمایش استفاده شد. نویسندگان گزارش دادند که موفقیت در جداسازی مراحل خوابآلودگی و بیداری 82% بوده است.
EEG همراه با نشانههای بصری مانند خمیازه کشیدن برای شناسایی از دست دادن هوشیاری در موضوع در حین رانندگی اندازهگیری میشود. منبع: لی و همکاران، 2015
آرام باشید و برانید
سازمان ملل هدف دارد که تلفات و آسیبهای ترافیکی را تا سال 2030 به نصف کاهش دهد. دانشمندان و مهندسان میتوانند یاد بگیرند که رانندگان حواسپرت چگونه فکر میکنند و وسایل نقلیهای طراحی کنند که به آنها کمک کنند. این امر به دلیل قیمت و دسترسی دستگاههای EEG بیسیم و قابل حمل ممکن است.
محققان از EEG قابل حمل برای مطالعه رانندگی حواسپرت از ذهنآگاهی تا تشخیص خوابآلودگی، برای جلوگیری از تصادفات در جاده استفاده میکنند.
منابع
1. آسیبهای ترافیکی. (2023، 13 دسامبر). سازمان جهانی بهداشت: WHO. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/road-traffic-injuries
2. مادور، کوین پی و آنتونی دی واگنر. (2019، 1 آوریل). هزینههای چندوظیفگی. PubMed Central (PMC).
3. رانندگی حواسپرت. (2023). NHTSA. https://www.nhtsa.gov/risky-driving/distracted-driving
4. رانندگی حواسپرت | ایمنی حمل و نقل | مرکز آسیب | CDC. (بیزمان). https://www.cdc.gov/distracted-driving/about/
5. استینسون، ال. (2013، 8 نوامبر). این خودرو زمانی که شما حواسپرت هستید سرعتش را کاهش میدهد. WIRED. https://www.wired.com/2013/11/this-car-slows-down-when-youre-not-paying-attention/
6. RAC WA. (2013، 17 نوامبر). تجربه سفر کار و خودرو با انرژی توجه RAC [ویدئو]. یوتیوب. https://youtu.be/D8WHS0T4N08
7. CNET Cars. (2018، 8 ژانویه). CES 2018: فناوری مغز-به-خودرو نیسان میتواند نوعی ذهن شما را بخواند [ویدئو]. یوتیوب. https://youtu.be/pEthcB-P5Qw
8. مغز-به-خودرو | نوآوری |. (بیزمان). نیسان جهانی. https://www.nissan-global.com/EN/INNOVATION/TECHNOLOGY/ARCHIVE/B2V/
9. چاریثا، س.، کاروناندا، آ.، و فیلیپ، گ. (2017). چارچوبی برای مدلسازی بازیابی توجه. مجله علوم کاربردی و فیزیکی، 3(2). https://doi.org/10.20474/japs-3.2.1
10. لی، گ.، و چونگ، و. (2015). سیستم هدست EEG آگاه به زمینه برای شناسایی زودهنگام خوابآلودگی راننده. حسگرها، 15(8)، 20873–20893. https://doi.org/10.3390/s150820873
11. شِن، ج.، لی، ب.، و شی، اکس. (2017). تشخیص زمان واقعی خوابآلودگی انسان از طریق یک رابط مغز-کامپیوتر قابل حمل. نشریه باز علوم کاربردی، 07(03)، 98–113. https://doi.org/10.4236/ojapps.2017.73009
12. با 1.3 میلیون مرگ و میر ناشی از تصادفات جادهای سالانه، سازمان ملل میخواهد تعداد را تا سال 2030 به نصف کاهش دهد.
(2021، 6 دسامبر). خبرگزاری ملل متحد. در تاریخ 27 مارس 2024 بازدید شد، https://news.un.org/en/story/2021/12/1107152
